A الكحول العالي هو أحد فيه مجموعة الهيدروكسيل، OH، يتم تركيبها على الكربون العالي. لا تزال صيغته ROH ، مثل الكحوليات الأخرى ؛ ولكن يمكن التعرف عليه بسهولة لأن OH قريبة من X في التركيب الجزيئي. أيضًا ، عادةً ما تكون سلسلة الكربون الخاصة بها أقصر ، وتكون كتلتها الجزيئية أعلى.
لذلك ، يميل الكحول الثالث إلى أن يكون أثقل ، وأكثر تشعبًا ، وأيضًا أقل تفاعل فيما يتعلق بالأكسدة على الإطلاق ؛ أي أنه لا يمكن تحويله إلى كيتون أو حمض الكربوكسيل كما هو الحال بالنسبة للكحوليات الثانوية والأولية على التوالي.
الصيغة الهيكلية للكحول العالي. المصدر: Jü.
توضح الصورة أعلاه الصيغة الهيكلية العامة للكحول الثالث. وفقًا لذلك ، يمكن كتابة صيغة جديدة من النوع R 3 COH ، حيث يمكن أن تكون R مجموعة ألكيل أو أريل ؛ مجموعة الميثيل ، CH 3 ، أو سلسلة كربون قصيرة أو طويلة.
إذا كانت المجموعات الثلاث R مختلفة ، فإن الكربون المركزي للكحول الثالث سيكون مراوان ؛ أي أن الكحول سيظهر نشاطًا بصريًا. لهذه الحقيقة ، تعتبر الكحولات الثلاثية اللولبية ذات أهمية في صناعة الأدوية ، حيث يتم تصنيع هذه الكحوليات ذات الهياكل الأكثر تعقيدًا من الكيتونات ذات النشاط البيولوجي.
هيكل كحول من الدرجة الثالثة
ثلاث كحول من الدرجة الثالثة وتركيباتها. المصدر: غابرييل بوليفار.
ضع في اعتبارك هياكل كحول الدرجة الثالثة لتتعلم التعرف عليها بغض النظر عن ماهية المركب. يجب أيضًا ربط الكربون المرتبط بـ OH بثلاثة كربون أخرى. إذا نظرت عن كثب ، فإن الكحوليات الثلاثة تفعل ذلك.
يتكون الكحول الأول (على اليسار) من ثلاث مجموعات CH 3 مرتبطة بالكربون المركزي ، والتي ستكون صيغتها (CH 3) 3 COH. تُعرف مجموعة (CH 3) 3 C- alkyl باسم tertbutyl ، وهي موجودة في العديد من الكحولات الثلاثية ، ويمكن التعرف عليها بسهولة من خلال شكلها T (الأحمر T في الصورة).
يحتوي الكحول الثاني (على اليمين) على مجموعات CH 3 و CH 3 CH 2 و CH 2 CH 2 CH 3 متصلة بالكربون المركزي. نظرًا لأن المجموعات الثلاث مختلفة ، فإن الكحول يكون مراوانًا وبالتالي يُظهر نشاطًا بصريًا. هنا لا يتم ملاحظة T ، ولكن X قريبة من OH (الأحمر والأزرق).
وفي الكحول الثالث (الموجود أدناه وبدون ألوان) ، يرتبط الهيدروكسيد (OH) بواحد من كربونين ينضمان إلى سيكلوبنتان. هذا الكحول ليس له نشاط بصري لأن مجموعتين من المجموعات المرتبطة بالكربون المركزي متطابقة. مثل الكحول الثاني ، إذا نظرت بعناية ستجد أيضًا X (بدلاً من رباعي الوجوه).
عائق الفراغية
تحتوي الكحولات الثلاثة الأعلى على شيء مشترك أكثر من X: الكربون المركزي معوق بشكل تعقيم ؛ أي أن هناك العديد من الذرات المحيطة به في الفضاء. والنتيجة المباشرة لذلك هي أن محبي النيوكليوفيلات ، الذين يتوقون إلى الشحنات الإيجابية ، يجدون صعوبة في الاقتراب من هذا الكربون.
من ناحية أخرى ، نظرًا لوجود ثلاثة ذرات كربون مرتبطة بالكربون المركزي ، فإنهم يتبرعون بجزء من كثافة الإلكترون التي تطرحها ذرة الأكسجين الكهربية ، مما يجعلها أكثر استقرارًا ضد هذه الهجمات المحبة للنووية. ومع ذلك ، يمكن استبدال الكحول الثالث بتكوين كاربوكيشن.
الخصائص
جسدي - بدني
تحتوي الكحولات الثالثة بشكل عام على هياكل شديدة التشعب. النتيجة الأولى لهذا هو أن مجموعة OH معاقة ، وبالتالي ، فإن عزمها ثنائي القطب يكون لها تأثير أقل على الجزيئات المجاورة.
ينتج عن هذا تفاعلات جزيئية أضعف مقارنة بتفاعلات الكحول الأولية والثانوية.
على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك الأيزومرات الهيكلية للبيوتانول:
CH 3 CH 2 CH 2 OH (n- بيوتانول ، Peb = 117 درجة مئوية)
(CH 3) 2 CH 2 OH (كحول أيزوبيوتيل ، bp = 107 درجة مئوية)
CH 3 CH 2 CH (OH) CH 3 (كحول بوتيل ثاني ، bp = 98 درجة مئوية)
(CH 3) 3 COH (كحول ثلاثي بوتيل ، bp = 82 درجة مئوية)
لاحظ كيف تنخفض نقاط الغليان عندما يصبح الأيزومر أكثر تشعبًا.
في البداية ، تم ملاحظة وجود علامة X في هياكل الكحوليات الثالثة ، والتي تشير في حد ذاتها إلى التفرع العالي. هذا هو السبب في أن هذه الكحوليات تميل إلى أن تكون ذات درجات انصهار و / أو غليان أقل.
يشبه الأمر إلى حد ما حالة اختلاطه بالماء. كلما زاد إعاقة OH ، كلما كان الكحول الثالث أقل قابلية للامتزاج مع الماء. ومع ذلك ، فإن الاختلاط المذكور يقلل كلما كانت سلسلة الكربون أطول ؛ وبالتالي ، فإن كحول ثلاثي البيوتيل أكثر قابلية للذوبان والامتزاج مع الماء من ن-بيوتانول.
حموضة
تميل كحول الدرجة الثالثة إلى أن تكون الأقل حمضية على الإطلاق. الأسباب عديدة ومترابطة. باختصار ، الشحنة السالبة من ألكوكسيدها المشتق ، RO - ، سوف تتنافر بقوة بواسطة مجموعات الألكيل الثلاث المرتبطة بالكربون المركزي ، مما يضعف الأنيون.
كلما زاد عدم استقرار الأنيون ، انخفضت حموضة الكحول.
التفاعلية
لا يمكن للكحول الثالث أن يخضع للأكسدة إلى الكيتونات (R 2 C = O) أو إلى الألدهيدات (RCHO) أو الأحماض الكربوكسيلية (RCOOH). من ناحية، فإنه سيتعين عليها أن تفقد واحدا أو اثنين من الكربون (في شكل CO 2) إلى أكسدة، مما يقلل التفاعل ضد الأكسدة. ومن ناحية أخرى ، تفتقر إلى الهيدروجين الذي يمكن أن تفقده لتكوين رابطة أخرى مع الأكسجين.
ومع ذلك ، يمكن أن تخضع للاستبدال والتخلص (تكوين رابطة مزدوجة ، ألكين أو أوليفين).
التسمية
لا تختلف تسمية هذه الكحوليات عن غيرها. هناك أسماء شائعة أو تقليدية ، وأسماء منهجية تحكمها IUPAC.
إذا كانت السلسلة الرئيسية وفروعها تتكون من مجموعة ألكيل معترف بها ، فسيتم استخدامها لاسمها التقليدي ؛ عندما لا يكون من الممكن القيام بذلك ، يتم استخدام تسمية IUPAC.
على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك الكحول الثلاثي التالي:
3،3-ثنائي ميثيل-1-بيوتانول. المصدر: غابرييل بوليفار.
يتم سرد ذرات الكربون من اليمين إلى اليسار. في C-3 ، توجد مجموعتان من بدائل الميثان 3 ، وبالتالي فإن اسم هذا الكحول هو 3،3-ثنائي ميثيل -1-بيوتانول (السلسلة الرئيسية بها أربعة كربونات).
وبالمثل ، تتكون السلسلة بأكملها وفروعها من مجموعة الهكسيل الجديد ؛ لذلك ، قد يكون اسمه التقليدي كحول نيوهكسيل ، أو نيوهكسانول.
أمثلة
أخيرًا ، تم ذكر بعض الأمثلة على كحول المرحلة الثالثة:
-2-ميثيل -2-بروبانول
-3 ميثيل -3 هكسانول
-دراجة اوكتان
-2-ميثيل -2-بيوتانول: CH 3 CH 2 COH (CH 3) 2
يتم تمثيل صيغ الكحوليات الثلاثة الأولى في الصورة الأولى.
المراجع
- كاري ف. (2008). الكيمياء العضوية. (الطبعة السادسة). ماك جراو هيل.
- موريسون ، آر تي وبويد ، آر ، إن (1987). الكيمياء العضوية. (الطبعة الخامسة). افتتاحية أديسون ويسلي Interamericana.
- غراهام سولومونز تي دبليو ، كريج ب. فريهل. (2011). الكيمياء العضوية. الأمينات. (الطبعة العاشرة). وايلي بلس.
- Gunawardena Gamini. (2016 ، 31 يناير). كحول ثلاثي. الكيمياء LibreTexts. تم الاسترجاع من: chem.libretexts.org
- أشينهورست جيمس. (16 يونيو 2010). الكحولات (1) - التسمية والخصائص. تم الاسترجاع من: masterorganicchemistry.com
- كلارك ج. (2015). إدخال الكحوليات. تم الاسترجاع من: chemguide.co.uk
- الكيمياء العضوية. (سادس). الوحدة 3. الكحوليات.. تم الاسترجاع من: sinorg.uji.es
- نيلانيانا ماجومدار. (03 مارس 2019). توليف كحول ثلاثي مراوان: تطورات مهمة. تم الاسترجاع من: 2.chemistry.msu.edu